EDIFÍCIOS GARAGEM ESTRUTURADOS EM AÇO
Contribuição técnica nº 19
Autor:ROSANE BEVILAQUAEng. Consultora Gerdau SA
São Paulo, 01 de setembro de 2010.
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PROGRAMA
• Introdução
• Vantagens da utilização de Edifícios Garagem estruturados em aço
• Tipos de Edifícios Garagem
• Projeto de Edificios Garagem– Componentes
– Vagas
– Gabaritos
– Conforto
• Modelos Desenvolvidos de Edifícios Garagem
• Estudo de Caso
• Conclusões
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INTRODUÇÃO
• Falta de vagas para estacionamento nas grandes cidades é uma realidade
no Brasil
• Como aumentar o numero de vagas?
• Quais os tipos de Edifícios Garagem?
• Por que construir Edifícios Garagem em aço?
• Comparativo entre arranjos estruturais
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VANTAGENS DOS EDIFICIOS GARAGEM EM AÇO
• Vigas e pilares em aço podem ser montados, desmontados e remontados com agilidade e sem perda de material
• Maior aproveitamento das áreas dos terrenos, já que a cada pavimento adicional pode-se dobrar o numero de veículos estacionados Maior rendimento para o empreendedor
• Estacionamentos cobertos oferecem maior segurança aos veículos, evitando acidentes e perdas financeiras por intempéries e assaltos
• A estrutura metálica tem baixo custo de manutenção, além da flexibilidade para ampliações
• Prazo de obra muito curto, já que a fabricação das peças ocorre fora do canteiro de obras, ao mesmo tempo em que a fundação é executada
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TIPOS DE EDIFICIOS GARAGEM
• RAMPAS RETAS ENTRE DOIS PAVIMENTOSRampas são posicionadas no perímetro da garagem, situadas entre dois pavimentos, vencendo um lance completo de piso. Largura mínima de 3,0m para as rampas
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Klose, Dietrich – Parkhäuser und Tiefgaragen
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TIPOS DE EDIFICIOS GARAGEM
• RAMPAS RETAS ENTRE MEIO-PISOS ALTERNADOS Solução para evitar o uso de grandes rampas; ideal para terrenos com grandes desníveis
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Klose, Dietrich – Parkhäuser und Tiefgaragen
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TIPOS DE EDIFICIOS GARAGEM
• RAMPAS HELICOIDAISPermitem fácil acesso aos pavimentos em uma área reduzida. Raio mínimo das rampas de 9,5 m na borda externa
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Klose, Dietrich – Parkhäuser und Tiefgaragen
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TIPOS DE EDIFICIOS GARAGEM
• AUTOMATIZADOSCom este tipo de solução modular é possível obter-se um maior aproveitamento dos espaços, já que este sistema elimina a necessidade de lajes para estacionamento e movimentação de veículos
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www.hardingsteel.com
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PROJETO DE EDIFÍCIOS GARAGEM
• COMPONENTES ESTRUTURAIS: Estrutura simples composta por poucos elementos
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VAGAS• 5% do total das vagas grandes, com 2,50 x 5,50m• 45% das vagas médias, com 2,10 x 4,70m• 50% das vagas pequenas, com 2,00 x 4,20m• 3% das vagas para deficientes, com 3,50 x 5,50m
(Fonte: Código de Obras de São Paulo)
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TipologiaÂngulo entre
vagas/corredores (º)Largura do Prédio (m)
Área requerida por vaga
m² %
A 45º 13,82 19,83 110
B 60º 15,46 18,98 106
C 90º 15,50 17,83 100
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VAGAS
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GABARITO
• Altura livre mínima da edificação de 2,30 m
• Faixas de circulação em reta de 2,75 m de largura e em curva de acordo com tabela específica
• Rampas com inclinação máxima de 20%
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CONFORTO
• ILUMINAÇÃO E VENTILAÇÃOFachada aberta em 2/3 de sua área a ventilação, impedindo concentração da fumaça proveniente dos motores dos veículos, além de promover iluminação natural ao prédio.
• PROTEÇÃO CONTRA FOGO - ISENÇÃOAberturas com comprimentos em planta que somados atinjam pelo menos 40% do perímetro e áreas que somadas correspondam a pelo menos 20% da superfície total das fachadas externas;
OUVentilação permanente em duas ou mais fachadas externas, com aberturas de pelo menos 1/3 da superfície total das fachadas externas e pelo menos 50% destas áreas abertas situadas em duas fachadas opostas
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• Vigas mistas com contraflecha nos perfis quando necessário
• Lajes em steel deck
• 4 níveis de estacionamento (térreo + 3 lajes)
• Ligações são totalmente parafusadas, de forma a proporcionar a desmontagem da estrutura metálica
• Estabilização lateral por contraventamentos verticais no contorno externo dos prédios
• Os módulos possuem pé-direito de 3,0 m para respeitar a exigência normativa de altura livre mínima de 2,30 m da edificação
• A faixa de circulação é de 5,50 m
• Consideradas vagas grandes e médias
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MODELOS DESENVOLVIDOSPARÂMETROS
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• AÇÕES PERMANENTES- Peso próprio estrutural- Vedações externas: Painel de Fachada em concreto (100 kg/m²) - Lajes Tipo Mistas com steel-deck, com fck mínimo do concreto de 20
MPa- Piso cimentado nos Estacionamentos: 80 kg/m²
• AÇÕES VARIÁVEIS- Sobrecarga conforme NBR 6120/1980...........................300 kgf/m²- Vento: NBR 6123/1988 - Edificação em zona urbana, densamente
ocupada, com poucos obstáculos altos
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MODELOS DESENVOLVIDOSPARÂMETROS
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• NORMAS UTILIZADAS- NBR 8800/2008 – Projeto de estruturas de aço e de estruturas
mistas de aço e concreto de edifícios- NBR 6120/80 – Cargas para Cálculo de Estruturas de Edificações - NBR 6123/88 – Forças Devidas ao Vento em Edificações- NBR 14432/2001 – "Exigências de resistência ao fogo de elementos
construtivos das edificações"- AWS D 1.1-06 – American Welding Society
• MATERIAIS- Perfis Laminados Gerdau Açominas: Aço ASTM A572 Grau 50 –
Limite de escoamento fy= 345 Mpa- Chapas de ligação: Aço ASTM A36 – Limite de escoamento fy= 250
MPa- Parafusos: ASTM A325
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MODELOS DESENVOLVIDOSPARÂMETROS
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Pavimento Tipo
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MODELOS DESENVOLVIDOS
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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 1
• Módulos de 16,0 m x 7,5 m, permitindo estacionamento de 6 veículos por módulo, incluindo-se os espaços para manobra.
• Vigas secundárias (V1) estão espaçadas a cada 3,75 m.
• As lajes em steel deck com altura total de 150mm (peso próprio de 275 kg/m²).
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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 1
TIPO DE ESTRUTURA PERFIL CONSUMO DE
AÇO (kg/m²)Vigas – V1 Laminado - W 610
49Vigas V2 Laminado - W 610
Pilares – P1 Laminado - W 3604,0
Pilares – P2 Laminado - W 310
Ligações (5%) Chapas e parafusos 2,6
TOTAL 55,6
• Maior consumo de aço• Menor quantidade de serviços executados nos perfis• Lajes mais robustas
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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 2
• Módulos de 16,0 m x 7,5 m, com 6 veículos por módulo, incluindo-se os espaços para manobra • Vigas secundárias (V1) estão espaçadas a cada 2,5 m
• Lajes em steel deck, com altura de 100 mm (peso próprio de 190 kg/m²) • Vigas foram com aplicação de contraflecha limitada à deformação dos carregamentos permanentes
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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 2
TIPO DE ESTRUTURA PERFIL CONSUMO DE
AÇO (kg/m²)Vigas – V1 Laminado - W 610
39Vigas V2 Laminado - W 610
Pilares – P1 Laminado - W 3603,9
Pilares – P2 Laminado - W 310
Ligações (5%) Chapas e parafusos 2,3
TOTAL 45,2
• Menor consumo de aço• Maior quantidade de serviços executados nos perfis• Lajes mais esbeltas
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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 3
• Módulos de 16,0 m x 7,5 m, com 6 veículos por módulo, incluindo-se os espaços para manobra • Vigas secundárias (V1) estão espaçadas a cada 2,5 m
• Lajes em steel deck, com altura de 100 mm (peso próprio de 190 kg/m²) • Variação do módulo tipo 2, considerando-se as vigas do tipo casteladas
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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 3
Seção das Vigas casteladas
TIPO DE ESTRUTURA PERFIL CONSUMO DE
AÇO (kg/m²)Vigas – V1 Castelada do perfil W 530 x 92
30,2Vigas V2 Castelada do perfil W 460 x 74
Pilares – P1 Laminado - W 3603,9
Pilares – P2 Laminado - W 310Ligações (5%) Chapas e parafusos 1,7
TOTAL 35,8
• Menor consumo de Aço• Grande quantidade de serviços executados nos perfis
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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 4
• Módulos de 11,0 m x 7,0 m. Neste tipo de configuração, a cada 2 módulos pode-se acomodar 9 veículos.
• Vigas secundárias (V1) estão espaçadas a cada 3,5 m
• Lajes em steel deck, com altura de 140 mm (peso próprio de 255 kg/m²)
• Aplicação de contraflecha nas vigas
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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 4
TIPO DE ESTRUTURA PERFIL CONSUMO DE
AÇO (kg/m²)Vigas – V1 Laminado - W 530
34Vigas V2 Laminado - W 530
Pilares – P1 Laminado - W 3604,8
Pilares – P2 Laminado - W 310Ligações (5%) Chapas e parafusos 1,9
TOTAL 40,7
• Baixo consumo de aço•Lajes de média esbeltez
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ESTUDO DE CASO
OBRA: EDIFICIO GARAGEM LOCAL São Paulo - SP
ÁREA DE ESTACIONAMENTO composta por dois pavimentos de 2.600 m² cada
NÚMERO DE VAGAS 118 por pavimento; 236 no total
AÇO UTILIZADO Perfis Laminados Gerdau Açominas, ASTM A572 gr 50
CONSUMO DE AÇO 220 t
SISTEMA DE LAJES Steel Deck
VIGAMENTOS METÁLICOS Vigas mistas em perfis laminados W 530, com conectores de cisalhamento tipo “stud bolt”
PILARES METÁLICOS Perfis laminados W 310
ESTABILIZAÇÃO LATERAL Por meio de contraventamentos
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ESTUDO DE CASO
• JUSTIFICATIVA
O projeto de uma nova torre de escritórios em São Paulo fez surgir a necessidade da construção de um edifício garagem para abrigar os veículos que utilizavam o estacionamento descoberto onde será construída a torre
• CARACTERÍSTICAS DA CONSTRUÇÃO
A agilidade na construção do edifício garagem, que conta com 2 pavimentos de estacionamento, área de 2600 m² cada, com capacidade para 118 vagas por pavimento, ou 236 no total proporcionou que o terreno fosse rapidamente ocupado, com menor incômodo à vizinhança e prazos muito reduzidos de obra. O projeto foi concebido utilizando vigas e pilares metálicos, em perfis laminados W da Gerdau Açominas, teve um consumo de 218 t de aço, ou 42 kg/m².
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ESTUDO DE CASO
Pavimento Tipo Arquitetura
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ESTUDO DE CASO
Pavimento Tipo Estrutura Metálica
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ESTUDO DE CASO
Corte da Estrutura
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CONCLUSÕES
• Os edifícios garagem em aço são uma solução que proporciona ao investidor uma opção com um rápido retorno de investimento, baixo custo de manutenção e flexibilidade da estrutura
• É importante que arquitetos e engenheiros calculistas conheçam as características dos materiais e estruturas que serão utilizadas para obter a melhor relação custo beneficio do empreendimento
• Diferentes configurações da estrutura terão como resultado diferentes empreendimentos. No momento da decisão da tipologia deve-se levar em consideração o consumo de aço, o custo dos serviços de fabricação, o tipo de laje e o prazo que cada uma das soluções irá proporcionar ao projeto.
• Nem sempre um menor consumo de aço significará um projeto mais econômico
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OBRIGADA
Rosane Bevilaqua Rosane Bevilaqua Engenheira Consultora Sr.
Atendimento Técnico – Perfis Estruturais
Av. Nações Unidas, 8501 – 7º.andar – Pinheiros CEP 05425-070 – São Paulo – SP Fone: (11) 3094-6559
Cel: (11) 9426-5274
www.gerdau.com.br/perfisgerdauacominas